Thông tin tài liệu
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC- THỰC PHẨM BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM GVHD: Nguyễn Tiến Đạt SVTH: Lê Thị Minh Trang MSSV: 15027211 TỔ Nhóm Sáng thứ Tieu luan BÀI MẠCH LƯU CHẤT I GIỚI THIỆU: Khi chất lỏng không nén chảy qua ống, loại khớp nối, van hay thiết bị đo bị t ổn thất áp suất (năng lượng) điều làm tăng lượng cần thiết để vận chuyển chất lỏng Do đó, tính tốn, thiết kế lựa chọn thiết bị vận chuyển chất lỏng ta phải tính tốn tổn thất Mơ hình thí nghiệm thiết kế cho phép nghiên cứu chi tiết tổn thất cột áp lưu chất xuất dịng lưu chất khơng nén chuyển động qua ống, co nối, van, thiết bị đo lượ ng Trở lực ma sát ống thẳng ống khác nghiên cứu khoảng chuẩn số Reynolds từ 103 đến gần 105, từ chế độ chảy tấng đến rối ống trơn Một thí nghiệm khác thực ống nhám để so sánh khác độ nhám kích thước ống, khoảng chuẩn số Reynolds cao hơn, Cùng với nó, việc khảo sát trở lực qua van, việc đo lưu lượng qua chắn, ống Ventury thực II MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM: - Thí nghiệm 1:Xác định mối quan hệ tổn thất áp suất ma sát vận tốc nước chảy bên ống trơn xác định hệ số ma sát f - Thí nghiệm :Xác định trở lực cục co, van, đột thu, đột mở - Thí nghiệm 3: Xác định hệ số lưu lượng dụng cụ đo (màng chắn, Ventury) ứng dụng việc đo độ chênh áp việc đo lưu lượng vận tốc nước ống dẫn III CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3.1 Trở lực ma sát Trở lực ma sát chất lỏng lên thành ống trở lực gây ma sát phụ thuộc vận tốc dòng chảy W, đường kính d, chiều dài ống dẫn , độ nhớt, khối lượng riêng độ nhám tương đối ống Trở lực ma sát trở lực chất lỏng chuyển động ma sát với thành ống gây V2 D 2g hf = f L Công thức: Trong : f : Hệ số ma sát L : Chiều dài ống dẫn, m Tieu luan D : Đường kính ống dẫn, m V : vận tốc chuyển động dòng lưu chất, m/s g : Gia tốc trọng trườ ng m2/s Để xác định chế độ chảy chất lỏng, ta dựa vào chuẩn số Reynolds Re = VDtđ = Trong : V : vận tốc chuyển động lưu chất ống (m/s) : khối lượng riêng lưu chất (kg/m3) : độ nhớt động lực học lưu chất, Pa.s (kg/(m/s)) v: độ nhớt động học lưu chất (m2/s) Dtđ : đường kính tương đương (m) Cơng thức thực nghiệm xác định hệ số ma sát f: Chế độ Chuẩn số Re Đặc điểm Công thức Re 2300 Khơng có ma sát nội ống chảy Chảy dịng hay chảy chất lỏng, hệ số ma sát khơng tầng phụ thuộc vào độ nhám ống f= 64 Re dẫn Chảy độ 2300 Re 4000 Hệ số sức cản tang dần độ nhám ống chưa f 0,3164 Re , 25 ảnh hưởng đến giá trị f Chảy xoáy ống nhẵn 4000 Re 100000 Màng chảy dòng thành ống tương đối dày, phủ kín gờ nhám Hệ số f chưa chịu ảnh hưở ng độ nhám Tieu luan f 1,8 log(Re) 1,5 Chảy xoáy Re 100000 Chiều dày màng chảy ống dòng mỏng sát thành nhám ống, sức cản tượng tạo 1,11 n f 1,8 log 3,7 D thành xoáy lốc long chất lỏng đạt tới giá trị không đổi, không phụ thuộc vào số Re mà phụ thuộc vào độ nhám tương đối n ống 3.2 Trở lực cục Trở lực cục trở lực chất lỏng thay đổi hướng chuyển động, thay đổi vận tốc thay đổi hình dáng tiết diện ống dẫn như: đột thu, đột mở, chổ cong, van, khớp nối, Công thức: hm k v2 (k hệ số trở lực cục bộ) 2g 3.3 Đo lưu lượng theo nguyên tắc chênh áp biến thiên Lưu lượng kế màng chắn Ventury Màng chắn Ventury dụng cụ dùng để đo lưu lượng dựa vào nguyên tắc dòng lưu chất qua tiết diện thu hẹp đột ngột xuất độ chênh áp suất trước mà sau tiết diện thu hẹp Hình 1.1.a Cấu tạo màng chắn Hình 1.1.b Cấu tạo màng chắn Áp dụng phương trình Bernoloulli ta có quan hệ lưu lượng tổn suất qua màng chắn, Ventury theo công thức: Tieu luan thất áp V=C √ √2 Trong đó: V: lưu lượng dịng chảy, m3/s C: hệ số hiệu chỉnh, Cm cho màng chắn, Cv cho ventury A1: tiết diện ống dẫn, m2 A2: tiết diện thu hẹp đột ngột, m2 P : chênh lệnh áp suất , Pa : Trọng lượng riêng lưu chất (nước) ,N/m3 Ống Pitot Dùng ống Pitot đo áp suất toàn phần áp suất tĩnh, từ xác định áp suất động V P Pt Trong đó: V: vận tốc dòng chảy ống (m/s) Ptp : sáp suất toàn phần (Pa) Pt : áp suất tĩnh (Pa) 3.4 Đường kính ống Kích thước ống dẫn đồng STT Tên gọi Đường kính ngồi (mm) Đường kính (mm) ống trơn 16 16 10 Tieu luan ống trơn 21 21 15 ống trơn 27 27 21 ống nhám 27 ( độ nhám e=1mm) 27 19 ống dẫn 27 21 Kích thước màng chắn, ống Ventury, ống dẫn Pitot, đột thu, đột mở co 900 Đường kính lỗ (mm) Màng chắn ống dẫn Ventury Đột thu Đột mở Co 900 10 21 21 Pitot 16 16 25 IV TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 4.1 Chuẩn bị thí nghiệm: - Lưu chất sử dụng thí nghiệm nước - Mở công tắc tổng - Kiểm tra nước bồn chứa, nước phải chiếm ¾ bồn, nạp thêm cần - Mở tất van, bật bơm cho nước vào hệ thống, đợi khoảng 2-3 phút để nước chảy ổn định đuổi hết bọt khí ngồi - Trong q trình làm thí nghiệm, đóng tất van không cần thiết ( trừ van điều chỉnh lưu lượng) mở van đường ống khảo sát 4.2 Lưu ý - Kiểm tra cột nước nhánh áp kế chữ U cho - Mở bơm , kiểm tra rò rỉ hệ thống Kiểm tra dâng nước nhánh áp kế ,nếu nhánh dâng cao nhanh cần tắt bơm Tieu luan 4.3 Tiến hành thí nghiệm 4.3.1 Thí nghiệm 1: Xác định tổn thất ma sát chất lỏng với thành ống Tiến hành ống trơn 16 Mở hoàn toàn van lưu lượng kế Mở hoàn toàn van ống trơn 16 Mở bơm Điều chỉnh lưu lượng mức khác ứng với mức lưu lượng đọc độ chênh áp, ghi nhận kết Lặp lại thí nghiệm với ống 21, 27 (trơn), 27 (nhám) 4.3.1 Thí nghiệm 2: Xác định trở lực cục Tiến hành vị trí đột thu Mở hồn tồn van lưu lượng kế Mở hoàn toàn van ống có vị trí đột thu Mở bơm Điều chỉnh lưu lượng van điều chỉnh mức lưu lượng khác ( mức lưu lượ ng ) ứng với mức lưu lượng đọc độ chênh áp, ghi nhận kết Lặp lại thí nghiệm với vị trí đột mở co 900 Tiến hành với van Mở hoàn toàn van lưu lượng kế Mở hoàn toàn van Tieu luan Mở bơm Điều chỉnh độ mở van mức mở hồn tồn, ¾, ½, ¼ ghi nhận kết 4.3.2 Thí nghiệm 3: Đo lưu lượng dựa vào độ chênh áp Mở hoàn toàn van lưu lượng kế Mở hoàn toàn van ống 16 , 21, 27 (trơn) Mở bơm Điều chỉnh lưu lượng van mức lưu lượng khác Ứng với mức lưu lượng ghi nhận kết V KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 5.1 Kết thí nghiệm Thí nghiệm 1: Xác định tổn thất ma sát chất lỏng với thành ống STT Đường kính Lưu Lượng (l/phut) (mm) Tổn thất as thực tế (cmH2O) 15 19 24 10 29 12 33 0.3 0.5 10 1.3 12 1.8 5.5 12.3 25 10 40 3 Ống 17 Ống 27 trơn Ống 27 nhám Tieu luan 12 60 Thí nghiệm : Xác định trở lực cục Lưu Lượng Tổn thất ma thực tế (l/phut) (cmH2O) 8 16 10 25 12 35 0.5 10 4.8 12 0.3 1.7 10 2.7 12 4 5.5 14 26 10 41 12 60 7.5 13.7 28 10 42.5 12 59 STT 3 3 Vị trí Đột thu Đột mở Co 90 Van 3/4 Van 1/2 Tieu luan 5.5 13 25 10 38 12 59 Van Thí nghiệm 3: Đo lưu lượng dựa vào độ chênh áp Lưu Lượng Tổn thất as thực tế (l/phut) (cmH2O) 2.5 4.5 10 6.8 12 10 1.2 2.7 4.7 10 6.5 12 9.5 0.3 0.7 1.5 10 12 STT 3 Dụng cụ đo Màng chắn Ventury Ống Pito Tieu luan VI XỬ LÍ SỐ LIỆU 6.1 Thí nghiệm 1: Xác định tổn thất ma sát chất lỏng với thành ống (l=1.2m) Trường hợp ống : d=0.01m, t=25oC Bảng 1.1: đại lƣợng trở lực ma sát ống trơn 17 Q( m3/s) 6.67×10-5 V( m/s) 0.8497 Hệ số ma sát Tổn thất ma sát(mH2O) Re Tổn thất ma sát lý thuyết hf Lí thuyết Thực nghiệm 0.031 0.026 0.137 0.028 0.015 0.278 0.026 0.016 0.439 0.025 0.013 0.693 0.024 0.012 0.954 9507 0.15 1×10-4 1.2738 14253 0.19 1.33×10-4 1.6943 18958 0.24 1.67×10-4 2.1274 23804 0.29 2×10-4 2.5478 28508 0.33 𝑙 𝑄 𝑝 Q chuyển từ l/ph sang m /s: Q (m /s) = 𝑄= 3 60 000 Q(m3/s) = 60 000 = 1.33×10-4 (m3/s) Vận tốc dịng lưu chất: V = V= 4× 33× 0−4 4×0.0 4Q với d =0.01m D2 = 1.6943 (m/s) Chuẩn số Reynolds: lấy điều kiện nhiệt độ phòng (t=25 ) Re = = 6943× 000×0.0 0.8937× 0−3 = 18958 𝐾𝑔 𝜇= 0.8937 Pa.s ( 𝑚×s ; 𝜌=1000( kg/m3) Ta có: : 4000≤Re≤10000 => flt = =( 8∗log Re 8×log 8958 Tieu luan =0.026 Hf = f 𝐿× ×2g => ftn = (m) 5×0.0 ×2×9.8 2× 6943 = 0.439 Tổn thất ma sát lý thuyết: Hf = f 𝐿× ×2g =0.026 × 2× 6943 0.0 ×2×9.8 =0.137 2.5 v(m/s) 1.5 0.5 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 Tổn thất cột áp (mH2O) 0.3 0.35 Hình 1.2: ĐỒ THỊ THỂ HIỆN MỐI QUAN HỆ GIỮA TỔN THẤT CỘT ÁP VỚI VẬN TỐC ỐNG 17 Nhận xét: Ta thấy vận tốc tăng từ V= 0.8497( m/s) đến V = 2.5478 ( m/s) tổn thất cột áp tăng từ 0.15 (mH2O) đến 0.33(mH2O) ngược lại.Vì trình lưu chất chuyển động đường ống dẫn có sư ma sát chất lỏng với thành ống dẫn phụ thuộc vào vận tốc dòng chảy.Nếu vận tốc chuyển động chất lỏng nhanh trở lực ma sát lớn gây tổn thất cột áp lớn Trường hợp : d= 0.021 Tieu luan -Bảng1.2 : đại lƣợng trở lực ma sát ống trơn 27 Tổn thất Q( m /s) V( m/s) Re Hệ số ma sát Tổn thất ma ma sát lý thuyết Hf sát(mH2O) Lí thuyết Thực nghiệm 6.67×10-5 0.1927 4528 0.003 0.039 0.028 4.22×10-3 1×10-4 0.2889 6788 0.005 0.034 0.020 8.27×10-3 1.33×10-4 0.3842 9027 0.01 0.032 0.021 0.014 1.67×10-4 0.4824 11335 0.013 0.03 0.016 0.02 2×10-4 0.5777 13574 0.018 0.029 0.017 0.03 Vẽ biểu đồ 0.7 0.6 V(m/s) 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.005 0.01 0.015 0.02 Tổn thất cột áp(mH2O) Hình 1.3: ĐỒ THỊ THỂ HIỆN MỐI QUAN HỆ GIỮA TỔN THẤT CỘT AP VỚI VẬN TỐC ỐNG 27 TRƠN Nhận xét : Từ biểu đồ ta thấy vận tốc tăng từ V= 0.1927 ( m/s) đến V = 0.5777 ( m/s) tổn thất cột áp tăng từ 0.003 (mH2O) đến 0.018 (mH2O) ngược lại.Vì trình lưu chất chuyển động đường ống dẫn có sư ma sát chất lỏng với thành ống dẫn phụ thuộc vào vận tốc dòng chảy.Nếu vận tốc chuyển động chất lỏng nhanh trở lực ma sát lớn gây tổn thất cột áp lớn Tieu luan Trường hợp : d= 0.019 Bảng 1.3 :Các đại lƣợng trở lực ma sát ống nhám 27 Q( m3/s) V( m/s) Re Hệ số ma sát Tổn thất Tổn thất ma áp suất sát lý thuyết Hf (mH2O) Lí thuyết Thực nghiệm 6.67×10-5 0.235 4996 0.055 0.038 0.292 6.76×10-3 1×10-4 0.353 8294 0.123 0.032 0.314 0.013 1.33×10-4 0.469 11024 0.25 0.03 0.353 0.02 1.67×10-4 0.589 13840 0.4 0.028 0.349 0.03 2×10-4 0.706 16589 0.6 0.027 0.38 0.04 Vẽ biểu đồ 0.8 0.7 0.6 V(m/s) 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Tổn thất cột áp (mH20) 0.6 0.7 Hình 1.4: ĐỒ THỊ THỂ HIỆN MỐI QUAN HỆ GIỮA TỔN THẤT CỘT ÁP VỚI VẬN TỐC 27 NHÁM Nhận xét: Từ biểu đồ ta thấy vận tốc tăng từ V= 0.235 ( m/s) đến V = 0.706 ( m/s) tổn thất cột áp tăng từ 0.055 (mH2O) đến 0.6 (mH2O) ngược lại.Vì trình lưu chất chuyển động đường ống dẫn có sư ma sát chất lỏng với thành ống dẫn phụ thuộc vào vận tốc dòng chảy.Nếu vận tốc chuyển Tieu luan động chất lỏng nhanh trở lực ma sát lớn gây tổn thất cột áp lớn.Đối với ống nhám vận tốc chuyển động nhanh ống 17 27 suy tổn thất cột áp nhiều 1.6.2 Thí nghiệm 2: Xác định trở lực cục Vị trí đột thu : Bảng 2.1:Các đại lƣợng trở lực cục đột thu Q( m3/s) V(m/s) Tổn thất áp Hệ số trở lực Áp suất động suất(mH2O) cục (mH2O) 6.67×10-5 0.8497 0.03 0.81 0.037 1×10-4 1.2738 0.08 0.97 0.083 1.33×10-4 1.6943 0.16 1.09 0.146 1.67×10-4 2.1274 0.25 1.08 0.231 2×10-4 2.5478 0.35 1.06 0.331 Q chuyển từ l/ph sang m /s:Q (m /s) = 𝑄= Q(m3/s) = 60 000 4× 33× 0−4 4×0.0 𝑙 4Q với d =0.01m, D2 =1.6943 (m/s) Áp suất động: Pđ = 2𝑔 = 6943 2×9.8 =0.146 mH2O Hệ số trở lực cực bộ: H 𝑝 60 000 = 1.33×10-4(m3/s) Vận tốc dòng lưu chất: V = V= 𝑄 k = Pđ𝑚 = 46 =1.09 Vẽ biểu đồ Tieu luan 1.2 he so tro luc cuc bo 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.00002 0.00004 0.00006 0.00008 0.0001 0.00012 0.00014 0.00016 0.00018 luu luong Hình 2.1: ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN QUAN HỆ HỆ SỐ TRỞ LỰC CỤC BỘ THEO LƢU LƢỢNG CỦA ĐỘT THU Nhận xét : Từ biểu đồ ta thấy hệ số trở lực cục lúc đầu 0.81 lưu lượng 6.67×10-5 ( m3/s) Nhưng lưu lượng tăng lên 1×10-4 ( m3/s) hệ số trở lực tăng lên 0.97 sau tăng dần lưu lượng hệ số trở lực tăng dần Như hệ số trở lực cục lưu lượng củng ảnh hưởng đến trở lực cục đột thu Vị trí đột mở d 0.021m Bảng2.2: Các đại lƣợng trở lực cục đột mở Q( m3/s) V(m/s) Tổn thất áp Hệ số trở lực suất(mH2O) cục Áp suất động (mH2O) 6.67×10-5 0.1927 0.005 2.64 0.002 1×10-4 0.2889 0.02 4.70 0.004 1.33×10-4 0.3842 0.03 3.98 0.008 1.67×10-4 0.4824 0.048 4.04 0.012 2×10-4 0.5777 0.07 4.11 0.017 Tieu luan Vẽ biểu đồ 4.5 he so tro luc cu bo 3.5 2.5 1.5 0.5 0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 luu luong Hình 2.2: ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN QUAN H Ệ HỆ SỐ TRỞ LỰC CỤC B Ộ THEO LƢU LƢỢNG ĐỘT MỞ Nhận xét: Từ biểu đồ ta thấy hệ số trở lực cục lúc đầu 2.64 lưu lượng 6.67×10-5 ( m3/s) mức lưu lượng 1×10-4 ( m3/s) hệ số trở lực tăng lên 4.7 sau khoảng lưu lượng 1×10-4 đến 1.33×10-4 hệ số trở lực giảm lên từ 4.7 đến 3.98 từ khoảng lưu lượng1.33×10-4 đến 2×10-4 tăng lên Như hệ số trở lực cục lưu lượng củng ảnh hưởng đến trở lực cục đột mở không theo quy luật Vị trí co d=0.021m Bảng 2.3: Các đại lƣợng trở lực cục co 90o Tổn thất áp Hệ số trở lực Áp suất động suất(mH2O) cục (mH2O) 0.1927 0.003 1.58 0.002 1×10-4 0.2889 0.01 2.35 0.004 1.33×10-4 0.3842 0.017 2.26 0.008 1.67×10-4 0.4824 0.027 2.27 0.012 2×10-4 0.5777 0.04 2.35 0.017 Q( m3/s) V(m/s) 6.67×10-5 Vẽ biểu đồ Tieu luan 2.5 he so tro luc cuc bo 1.5 0.5 0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 luu luong Hình 2.3: ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN QUAN HỆ HỆ SỐ TRỞ LỰC CỤC BỘ THEO LƢU LƢỢNG Nhận xét: Từ biểu đồ ta thấy khoảng lưu lượng 6.67×10-4 ( m3/s) đến 1×10-4 hệ số trở lực tăng từ 1.8 đến 2.35 sau khoảng lưu lượng1×10-4 đến 1.33×10-4 hệ số trở lực giảm xuống từ 2.35 đến 2.26 từ khoảng lưu lượng1.67×10-4 đến 2×10-4 tăng lên Như hệ số trở lực cục lưu lượng củng ảnh hưởng đến trở lực cục co khơng theo quy luật Vị trí van 5: Bảng 2.4: Các đại lƣợng trở lực cục van Q( m3/s) V(m/s) Tổn thất áp suất(mH2O) Mở 3/4 Mở Hệ số trở lực cục Van Mở 3/4 Mở ½ Van Ap suất động (mh20) ẵ 6.67ì10-5 0.2354 0.055 0.075 0.055 19.45 26.53 19.46 0.003 1×10-4 0.3529 0.14 0.137 0.13 22.03 21.56 20.46 0.006 1.33×10-4 0.4704 0.26 0.28 0.25 23.03 24.80 22.15 0.011 1.67×10-4 0.5893 0.41 0.425 0.38 23.14 23.99 21.45 0.018 2×10-4 0.7058 0.025 0.6 0.59 0.59 23.61 Tieu luan 23.21 23.22 Vẽ đồ thị 30 he so tro luc cuc bo 25 20 Mở 3/4 15 Van 10 Mở ½ 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 ton that ap suat Hình2.7 : ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN QUAN HỆ GIỮA TỔN THẤT ÁP SUẤT VỚI HỆ SỐ TRỞ LỰC CỤC BỘ CỦA ĐỘ MỞ VAN Nhận xét: Dựa vào biểu đồ ta thấy tổn thất van nhỏ 3/4 1/2 hệ số trở lực cục van 1/2 cao tới van 3/4 Vì trở lực cục phụ thuộc vào chất lỏng thay đổi hướng chuyển động,thay đổi vận tốc lưu chất thay đổi hình dáng tiết diện ống dẫn 23.5000 23.0000 He so tro luc 22.5000 22.0000 21.5000 21.0000 20.5000 20.0000 19.5000 19.0000 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 Luu luong Hình 2.8: ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN QUAN HỆ HỆ SỐ TRỞ LỰC CỤC BỘ THEO LƢU LƢỢNG CỦA VAN Tieu luan 1.6.3 : Thí nghiệm 3: Đo lưu lượng dựa vào độ chênh áp Bảng 3.1: Đo lƣu lƣợng dựa vào độ chênh áp thực nghiệm Q(m3/s) K Cm Cv Tổn thất Lưu lượng Tổn thất áp Lưu lượng áp suất tín tốn suất tín tốn màng màng chắn Venturi Venturi chắn(Pa) (m3/s) (Pa) (m3/s) 6.67×10-5 0.616 0.562 98.1 6.4× 10 117.72 6.87× 10 1×10-4 0.584 0.562 245.25 1.01× 10 264.87 1.03× 10 -4 1.33×10-4 2.468×10 0.580 0.568 441.45 1.36× 461.07 1.36× 1.67×10-4 0.591 0.605 667.08 1.67× 10 637.65 2×10-4 0.584 0.599 981 Cmtb=0.591 2.02× 10 931.95 1.6× 10 1.93× 10 Cvtb=0.579 -Ventury màng chắn có đường kính d=16mm, ống dẫn có đường kính d=21mm Đổi từ cmH2O sang Pa: ?cmH2O×98.1=?Pa => 4.5cmH2O= 441.45Pa K= √ 2 với A1 tiết diện ống dẫn: A1= A2 tiết diện thu hẹp đột: A2= 3.14 d 3.14 0.0162 2.0096 10 m2 4 2.0096 10 =>K= 2.0096 104 4 3.462 10 Cm= Cv= V’ = C 3.14 d 3.14 0.0212 3.462 10 m2 4 √ 𝑄 𝐾×√2𝑔 𝑃 −𝑃 𝛾 √2 2.468 10 4 Cm Cv với = 9980 = Cv.K.√2 =Cm.K.√2 Tieu luan 𝑁 𝑚3 0.00025 luu luong 0.0002 0.00015 lưu lượng thực tế 0.0001 lưu lượng lý thuyết 0.00005 0 200 400 600 800 1000 1200 ton that ap suat Hình 3.1: BIỂU ĐỒ BIỂU DIỄN MỐI QUAN HỆ GIỮA LƢU LƢỢNG THỰC TẾ VÀ LƢU LƢỢNG LÝ THUYẾT THEO ĐỘ CHÊNH LỆCH ÁP SUẤ T CỦA ỐNG MÀN CHẮN Ventury 0.00025 luu luong 0.0002 0.00015 lưu lượng thực tế 0.0001 lưu lượng lý thuyết 0.00005 0 200 400 600 800 1000 ton that ap suat Hình 3.2: BIỂU ĐỒ BIỂU DIỄN MỐI QUAN HỆ GIỮA LƢU LƢỢNG THỰC TẾ VÀ LƢU LƢỢNG LÝ THUYẾT THEO ĐỘ CHÊNH LỆCH ÁP SUẤ T CỦA ỐNG VENTURY Nhận xét: Dựa vào biểu đồ ta thấy lưu lượng lý thuyết lớn lưu lượng thực tế khơng gần khơng có khác biệt Bảng 3.3:Đo lƣu lƣợng qua ống pitot Tieu luan Độ chênh áp Vận tốc Lưu lượng tính tốn (m3/s) (Pa) 6.67×10-5 29.43 0.243 0.0001 1×10-4 68.67 0.371 0.0002 1.33×10-4 147.15 0.542 0.0003 1.67×10-4 196.2 0.626 0.0003 2×10-4 294.3 0.767 0.0004 = √ =√ 2× 47 000 4× => V’=V × = 0.542 (m/s) =0.542× 4 × 0.025 = 0.0003 Vẽ biểu đồ 0.00045 0.0004 0.00035 luu luong 0.0003 0.00025 Lưu lượng tính tốn (m3/s) 0.0002 lưu lượng thực tế 0.00015 0.0001 0.00005 0 100 200 300 400 chenh lech ap suat Hình 3.5: BIỂU ĐỒ BIỂU DIỄN MỐI QUAN HỆ GIỮA LƢU LƢỢNG LÝ THUYẾT, THỰC TẾ VÀ CHÊNH LỆCH ÁP SUẤ T Nhận xét: Tieu luan Từ biểu đồ ta thấy lưu lượng lý thuyết cao thực tế tăng độ chênh lệch áp suất.Lưu lượng lý thuyết tăng cách đồng khơng biến động, cịn lưu lượng thực tế lúc ban đầu lưu lượng giảm sau tăng dần NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN Thí nghiệm 1: - Hệ số ma sát thực nghiệm ống 17 nhỏ hệ số ma sát lý thuyết Hệ số ma sát thực nghiệm ống 27 nhỏ hệ số ma sát lý thuyết - Hệ số ma sát thực nghiệm ống 27 - Theo lí thuyết f khơng phụ thuộc chiều dài - Theo thực nghiệm: chiều dài ống, vận tốc dòng chảy độ nhớt khối lượng riêng độ lớn hệ số ma sát lý thuyết nhám tương đối ảnh hưởng đến trở lực ma sát Đều giải thích độ nhám ống khơng đồng đều, đóng cặn bên đường ống - Tổn thất cột áp vận tốc có mối quan hệ lẫn nhau.Nếu vận tốc chuyển động chất lỏng nhanh trở lực ma sát cang lớn gây tổn thất cột áp lớn Thí nghiệm 2: -Sự thay đổi vận tốc thay đổi hình dạng tiết diện ống như: đột thu , đột mở, co, van dẫn đến xuất trở lực cục - Tổn thất áp suất ảnh hưởng đến trở lực cục Thí nghiệm 3: - Cấu tạo chắn venture khác Màng chắn thay đổi kích thước đột ngột nên tổn thất áp suất lớn Venturi => Cm < Cv ( 0.5958 < 0.6524) Vì kết thí nghiệm - Hệ số lưu lượng tỉ lệ thuận với vận tốc dòng chảy tỉ lệ nghịch với ∆P Mà, Re tăng kéo theo ∆P tăng, C tăng hay giảm phụ thuộc vào mức độ tăng nhiều hay Re ∆P So sánh lưu lượng kế màng Ventury: ΔPm>ΔPv nên sử dụng lưu lượng kế Ventury cho kết xác - Lưu lượng thực tế lưu lượng lí thuyết theo độ chênh áp suất có sai lệch thao tác khơng chuẩn xác cịn nhiều lỗi mắc phải đo có sai số, - Cần phải điều chỉnh sau cho chiều cao mực chất lỏng hai nhánh áp kế U để tránh sai số đo tổn thất áp suất xác Tieu luan Nguyên nhân dẫn đến sai số nguyên nhân sau: - Do thiết bị làm thí nghiệm - Do người tiến hành thí nghiệm - Các điều kiện khách quan môi trường xung quang là: nhiệt độ, độ ẩm phịng thí nghiệm - Ngồi việc tính tốn lưu lượng thủ công lưu lượng xác định máy có sai số khơng nhỏ KẾT LUẬN -Qua thí nghiệm ta khảo sát mối quan hệ tổn thất áp suất ma sát vận tốc bên ống hệ số ma sát thực tế lí thuyết -Mối quan hệ tổn thất áp suất với độ mở van, quan hệ hệ số trở lực cục theo lưu lượng -Xét mối quan hệ lưu lương thực tế lưu lượng lí thuyết theo chênh lệch áp suất TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Khoa cơng nghệ hóa học , ĐH Cơng nghiệp Tp.HCM - Hƣớng dẫn thực hành Quá trình Thiết bị - NXB Lao động, 2012 [2] Khoa máy thiết bị hóa học, ĐH Cơng nghiệp Tp.HCM – Các q trình thiết bị học [3] Khoa máy thiết bị, Bảng tra cứu Quá trình học truyền nhiệt- truyền khối, nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Tieu luan ... 6.67? ?10 -5 0. 616 0.562 98 .1 6.4× 10 11 7.72 6.87× 10 1? ?10 -4 0.584 0.562 245.25 1. 01? ? 10 264.87 1. 03× 10 -4 1. 33? ?10 -4 2.468? ?10 0.580 0.568 4 41. 45 1. 36× 4 61. 07 1. 36× 1. 67? ?10 -4 0.5 91 0.605 667.08 1. 67×... suất(mH2O) cục (mH2O) 6.67? ?10 -5 0.8497 0.03 0. 81 0.037 1? ?10 -4 1. 2738 0.08 0.97 0.083 1. 33? ?10 -4 1. 6943 0 .16 1. 09 0 .14 6 1. 67? ?10 -4 2 .12 74 0.25 1. 08 0.2 31 2? ?10 -4 2.5478 0.35 1. 06 0.3 31 Q chuyển từ l/ph sang... 0.028 4.22? ?10 -3 1? ?10 -4 0.2889 6788 0.005 0.034 0.020 8.27? ?10 -3 1. 33? ?10 -4 0.3842 9027 0. 01 0.032 0.0 21 0. 014 1. 67? ?10 -4 0.4824 11 335 0. 013 0.03 0. 016 0.02 2? ?10 -4 0.5777 13 574 0. 018 0.029 0. 017 0.03
Ngày đăng: 06/02/2023, 09:10
Xem thêm:
